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1.案例描述

鐘擺由固定桿 L 和連接在自由端的質量B組成。系統在垂直平面中移動，作用在質量上的唯一力是地球的引力和施加在桿上的力。系統中的傳感器測量角度0和產生信號。信號作為A處電機的輸入，使Mbar=-Kθ(t)，其中K=4 Nm/rad。確定桿的最小和最大相對旋轉。

2.多體動力學

建議一個多體多體動力學模塊

3.參數

4.建立模型

用SCDM建立2mm*2mm*600mm的固定桿。

進入Mechanical設置固定桿為剛體，底部添加質量點，質量為0.2kg

5.接觸

添加對地的轉動副，選擇固定桿的頂端面

6.Mesh

網格劃分默認即可

7. Insert Measures 

在頂部rigid dynamics measure中點擊Insert Measures 

左側點擊joint measure，點擊add measure，具體設置如下

左側點擊Derived Measures，點擊add measure，具體設置如下

8.邊界條件

Analysis Settings中設置兩個載荷步，具體設置如下

添加加速度，選擇豎直的加速度，-9810

添加連接副載荷，大小選擇表格

旋轉速度設置如下，并且最后一步抑制。

插入Measure Varying Joint Load

Measure Varying Joint Load具體設置如下

9.結果

右鍵solution插入連接副探針

仿真和理論對比

結果	理論	仿真	誤差
最大轉角	13.5	13.513	0.096%
最小轉角	-13.5	-13.52	0.151%

參考文獻

Da Silva, Marcelo R.M. Crespo. (2016). Fundamentals of Dynamics and Analysis of Motion. (1st ed., Vol 1). Mineola, NY: Dover Publications. 129-136.

上文種涉及到Rigid Dynamics Measure，應該很多小伙伴發現自己mechanical界面中沒有這個模塊這個是因為Rigid Dynamics Measure屬于ACT，但是這個ACT是WB默認自帶的，進入ACT開始界面，找到Variable Load加載拓展即可。

Creating Measures

Measures可以被認為是用于測量模型的傳感器。工作流包括使用捕獲模型狀態的度量來檢測模型，然后使用這些度量值來計算應用負載的值，或者激活和停用它們。其主要包括Bodies Measures，Joints Measures和derived measures。

Bodies Measures

1.點擊左側Bodies Measures，即可出現工作表

2.點擊Add Measure，即可進行設置

在命名中需要設置唯一的名字，因為后續中要用到這個名字

3.在Selection列中選擇要檢測的實體。

4.從Variable下拉菜單中選擇要測量的參數

5.選擇參考坐標系

Joint Measures

該步驟和Bodies Measures差不多，只是這個是針對joint的，Variable下拉菜單中選擇要測量的參數不同而已

這里需要注意的是在求解過程中，求解器有時會翻轉運動幅的參考和移動坐標系。如果運動幅反轉，力載荷必須是負的。

Derived Measures

根據消耗測量的負載是如何定義的，可能需要一維度量。測量有時也需要通過一些數學運算符進行轉換。因此有了Derived measures。

1.Derived measures開始的操作和之前的一樣，但是在Type下拉菜單中：

在使用 Component 時，列表如下

在使用Operator時，列表如下

Modulo應于模運算。例如，它可用于從旋轉關節的旋轉角度中去除轉數。模數由 Operator Value 屬性定義。

Scale Factor 按 Operator Value 屬性定義的常數縮放輸入測試的值。

Defining Joint Loads Dependent on one or more Measures

點擊最上面的按鈕即可插入

這里面Joint Selection和Joint Dof都好理解，無腦選擇就好。在Output Type中如果選擇Python User Table，將打開一個文本編輯器，允許你根據 Measure Selections 字段中定義的輸入變量定義聯合載荷的演變。

一般來說，您只需要修改 Evaluate 函數。它的作用是計算出[0]。輸入度量值在 In []數組中進入這個函數。在上面的例子中，對于只有一個自由度的節點，荷載有兩個輸入量: 一個是節點位移，另一個是節點速度。這種力的計算方法仿佛是預加載的彈簧和阻尼器共同作用的結果。

Table

此選項將允許你定義將輸出定義為輸入函數的表格數據。此選項要求你只有一個輸入變量。該表將有兩列，第一列對應輸入值，第二列對應輸出值。

Excel

你還可以使用Excel定義表格輸出，數據將從Excel逗號分隔值文件(.csv)中讀取。單擊Excel旁邊的字段以瀏覽到你的Excel文件。

Excel 表必須有兩列，第一列對應輸入值，第二列對應輸出值。

默認情況下，假定表格的第一行包含描述列的標簽。

如果第一行包含數據（它不是標題），則應將 Skip Header 選項設置為 No。

電子表格中的值可以通過輸出比例因子進行縮放。這可能很有用，例如，如果 .csv文件未在與解決方案相同的單位系統中創建。

默認情況下，逗號分隔值文件格式使用“，”作為分隔符。但是，根據你的操作系統或生成 .csv 文件的計算機的語言，Excel 可以使用不同的字符來分隔字段。你可以使用列分隔符字段指定此字符。

Measure Selection

如果輸出類型設置為表，則只能定義一種度量。如果輸出類型是 Excel 或表格，則輸入度量必須是標量。使用派生度量來提取多維基本度量的一個特定組件。

測量時間始終可用。雖然可以在所有瞬態機械負載上定義隨時間變化的負載，但 IronPython 的使用對于復雜負載可能非常強大。

不能將力測量或從力測量派生的測量指定為用于計算載荷的輸入。不能使用加速度作為輸入，因為這樣可能導致不收斂。如果要鏈接兩個運動副的加速度，則可以使用約束方程。

Condition

根據任何導出的測量值，可以有條件地施加Joint loads。

Defining Force Loads Dependent on one or more Measures

點擊最上面的按鈕即可插入

需要注意的是Remote Point Section中需要選擇遠程點。遠程點必須連接到幾何實體或命名選擇。它不能是一個獨立的遠程點。對應的物體必須是剛體。

在table中和上文的操作一樣的，唯一的區別就是力有3個方向的分量，其余的都一樣。

主要的內容基本上已經介紹完了，有興趣的小伙伴可以自己研究一下。